,
(5)
где m - динамическая вязкость газа, Па × С; m - масса частиц аэрозоля, кг.
Из этого уравнения определим скорость оседания частиц
, (6)
Подставив это выражение в уравнение (4) получим
.
(7)
Отcюда радиус частиц распыляемого аэрозоля, м:
.
(8)
Из этого уравнения следует, что радиус частиц аэрозоля не должен превышать 10 мкм. Коэффициент задержки аэрозоля в дыхательных путях без зарядки составляет Ки = 0,54, а при зарядке Ки =1.
Заряженные частицы, кроме осаждения под действием силы тяжести, отталкиваясь друг от друга рассеиваются по объему помещения, снижая свою концентрацию. Снижение концентрации можно определить выражением
,
(9)
где q- заряд частицы, Кл.
Условием равномерного распределения аэрозольных частиц в помещении будет неравенство из правых частей выражений (7) и (9)
. (10)
Минимальный заряд частиц для выполнения этого условия
. (11)
Концентрация жидкой фазы ингаляционного аэрозоля по массе ветеринарные работники устанавливают в пределах
b = ( 0,2...0,3 ) × 10-3 кг/м3.
Концентрация частиц n1 в объеме воздуха можно выразить через эту величину следующим образом
; 
.
(12)
Подставим эту величину в выражение (11) получим
,
(13)
где h - высота помещения, м.
Зная размеры частиц r, заряд q, концентрацию аэрозоля n1 и расход жидкости в единицу времени Q можно определить параметры аэрозольного генератора
. (14)
Действительный конвекционный ток распылителя с диэлектрическими индуцирующими электродами
,
(15)
где Кд - коэффициент, учитывающий влияние дополнительных факторов воздействующих на процесс зарядки (примем К = 1; R - радиус распыляющего диска, м; U -подводимое напряжение, В; e1,e2 - относительная диэлектрическая проницаемость соответственно диэлектрического слоя и распыливающего диска из диэлектрика; d1, d2 - толщина соответственно диэлектрического и распыливающего диска из диэлектрика; Vn - скорость поверхности пленки в момент отрыва ее с кромки диска, м/с.
Так как в дыхательный тракт птицы попадает только часть аэрозоля, вырабатываемого генератором, то
.
(16)
Из выражений (14), (15), (16) получим скорость пленки жидкости в момент отрыва ее с кромки диска
. (17)
Так как на частицу в момент отрыва ее от кромки диска действуют и центробежная сила и сила молекулярного сцепления, то ее скорость
,
(18)
где mж - вязкость распыляемой жидкости, Па×м; w - угловая частота вращения диска, 1/с.
Отсюда частота распыливающего диска генератора
.
(19)
3. Методика расчета аэрозольного генератора
1. Определяются с исходными данными: размерами помещения, количеством голов птицы, напряжения питания генератора, необходимый объем распыливаемой жидкости, плотность и вязкость жидкости, вязкость воздуха, объем воздуха вдыхаемого одной птицей, коэффициент задержки аэрозоля в дыхательном тракте птицы, диэлектрические проницаемости и толщина распыливающего диска и слоя диэлектрика.
2. Определяют радиус аэрозольных частиц по выражению (8).
3. Определяют заряд аэрозольных частиц по формуле (13).
4. Задаются количеством генераторов в помещении.
5. Определяют производительность одного генератора.
6. Вычисляют конвекционный ток генератора по формуле (14)
7. Определяют линейную скорость движения пленки по диэлектрическому вращающемуся диску по формуле (17).
8. Задаваясь радиусом диска определяют частоту вращения его по формуле (19).
1. Что такое аэрозоль?
2. Назовите способы получения аэрозоли?
3. Какие силы действуют на частицы аэрозоля в момент их отрыва от распыляющего диска?
4. Зачем применяют слой диэлектрика на индукцирующем и распыливающем дисках?
5. Назовите область применения аэрозоля в с.х. производстве?
6. С какой целью производят зарядку аэрозоля?
Литература
1. Справочник инженера-электрика сельскохозяйственного производства/Учебное пособие. – М.: Информагротех, 1999. – 536 с.
2. Электротехнология/А.М. Басов, В.Г. Быков, А.В. Лаптев, В.Б. Файн. - М.: Агропромиздат, 1985. - 256 с.
3. Электротехнология/В.А. Карасенко, Е. М. Заяц, А.Н. Баран, В.С. Корко.- М.: Колос, 1992.-304 с
4. Гайдук В.Н., Шмигель В.Н. Практикум по электротехнологии. - М.: Агропромиздат, 1989.-175 с.
Исходные данные:
объемный расход жидкости 5 × 10-6 м3/с;
плотность жидкости 103 кг/м3;
коэффициент задержки аэрозоля 0, 425;
вязкость воздуха 1,86 × 10-5 Па×с;
вязкость жидкости 1,6 × 10-3 Па×с;
объем вдыхаемого воздуха одной птицей 25,7 × 10-6 м3;
относительная диэлектрическая проницаемость слоя диэлектрика на индукцирующем и распыливающем дисках равна 4;
толщина слоев диэлектрика по 3мм;
R=0,1 м (принимаем).
2. Определить радиус распыливающего диска аэрозольного генератора при частоте вращения 3000 об/м для вакцинации 56 тыс голов птицы в помещении размерами 36´96´4 м . Остальные данные принять из задачи 1.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.